苏梅克列维9号彗星

苏梅克列维9号彗星是从小行星带进入太阳系内部的周期性彗星，1993年3月24日美国天文学家尤金和卡罗琳·苏梅克夫妇、天文爱好者大卫·利维在加州帕洛玛天文台发现了这颗彗星，这也是他们发现的第九个彗星，因此被命名为苏梅克-列维九号彗星。

我们知道大部分的彗星都是围绕太阳进行公转，但是苏梅克列维9号彗星是围绕木星进行公转，其公转周期约为两年，轨道形状为离心率0.998的椭圆形轨道。由于苏梅克列维9号彗星来自于小行星带，科学家推测在被木星捕获之前，它是一个围绕太阳公转的短周期彗星，其远日点位于木星轨道附近，在上世纪七十年代或者更早期的时候，苏梅克列维9号彗星被木星捕获。科学家通过计算机分析认为，在1992年7月7日苏梅克列维9号彗星极度靠近木星，二者之间的距离约为四万公里，而木星的半径则有七万公里，科学家推测，由于此时该彗星已经进入木星的洛希极限之内，由于巨大的潮汐力作用，这次靠近使苏梅克列维9号彗星分裂成21个碎块，其体积长度从数百米到数千米之间。

1994年7月16日这21个彗星碎块以每小时21万公里的速度陆续撞向木星的南半球，这次彗木相撞所释放的能量高达上万亿吨TNT当量，在木星表面留下了比地球直径还长的撞击痕迹，这也是人类首次直接观测太阳系的天体撞击事件。

苏梅克列维9号彗星为什么会被撕碎

通过上文我们知道苏梅克列维9号彗星是在潮汐力的作用下分崩离析的，那么什么是潮汐力呢？潮汐力其实是一种引力差，在地球上它会引起潮汐的起伏变化，而本质上它是由于天体表面不同位置与另一个天体（引力源）距离不同造成的，由万有引力定律可知，物体距离越近二者这就的引力越强，反之越弱。

我们知道天体的形成可以看做是在引力的作用下各种物质塌缩凝聚成整体的过程，当天体不同位置受到的引力差值大于这种“凝聚力”时，那么天体就会分崩离析。我们假设苏梅克列维9号彗星为球形，其面向木星的一侧与另一侧受到的引力大小是不同的，当其超过二者的洛希极限后，彗星面向木星的一侧与另一侧受到的引力差值就会大于彗星的重力，在这种情况下苏梅克列维9号彗星就被撕碎了。

再来说说洛希极限，洛希极限可以认为是两个天体之间在潮汐力的作用下，较小天体不被撕碎的极限值，在极限值上时较小天体的重力等于较大天体施加的潮汐力。一旦超过洛希极限，小天体在潮汐力的作用下会分崩离析，从而转变为大天体的环，土星环与木星环的形成都和其有关，如果洛希极限小于大天体的半径值，那么小天体在撞上大天体前是不会解体的。我们知道天体的形成是由于引力的存在，密度越大的天体其引力也会越大，因此洛希极限与天体的密度有关，下图为洛希极限的计算公式：

洛希极限分为刚体极限与流体极限，这是因为天体中除了重力存在外，还有摩擦力、化学键、粘结度等影响，通常而言天体既不是纯刚体也不是纯流体，以地球为例，在实际处理中，我们可以把大气、海洋等按照流体洛希极限计算，而岩石部分可以按照刚体洛希极限计算，因此在电影《流浪地球》中，地球的大气层最先解体被木星捕获，按照公式推算，接下来要被木星吸走就是海洋了。